数学学科在塑造学生综合素养扮演着重要角色。要知道,高中阶段是数学教学培养学生核心素养的关键时期,其中,数学思维、问题解决、及沟通能力的全方位提升是教学重点,在这一背景下,大概念教学理念的融合尤为重要,该理念能为教师带来教学上的新视角,更能系统、高效地提升学生的数学核心素养提供重要支持。利用大概念的指导,教师能更准确地规划教学任务,帮助学生在实际操作中夯实数学基础,并锻炼其深度分析与解决问题的能力,从而为他们的长远发展奠定基础。
一、数学学科核心素养的构成要素
(一)数学思维能力
数学思维能力是数学学科核心素养中不可或缺的一部分,体现学生在应用数学知识与技能解决问题时采用的思维方式与能力。该能力融合抽象思维、逻辑推理、及深入的问题分析等多个方面,有助于培养学生对数学概念的理解与实际应用,探索问题之间的内在联系,并激发他们的创新思维与批判性思考。在高中数学课堂中,教师可以通过设计有启发性的教学问题与实例,引导学生深入探究,激发他们的思维活力与求知欲。同时结合多样化的教学方法,如,小组合作、实验性探究等,帮助学生将数学思维应用于解决实际生活中的问题,锻炼他们的逻辑思维能力,并激发创新思维的火花。
(二)数学问题解决能力
作为数学学科核心素养的重要支柱,数学问题解决能力要求学生在面对各类数学难题时,能灵活、准确地运用所学知识与技能,进行有条不紊的问题分析,提出并实施有效的解决方案。这种能力不仅强调对问题的准确理解与透彻分析,更注重解决方案的构思与实施,以及对解决方案执行效果的评估与反思。在高中数学教学中,教师还应该提升学生的数学问题解决能力,通过创设有挑战性与实践意义的问题情境,引导学生进行深入的探索学习与问题解决实践,以此来激发他们的学习兴趣与内在动力。与此同时,利用启发式的教学策略,如,问题导入、情境模拟等,帮助学生从实际问题出发,自主发现、分析和解决问题,培养他们的创新思维与问题解决能力。在教学过程中,教师要注重指导学生了解问题的核心与关键,培养他们的逻辑思维与批判性思维,全面提升他们的问题解决效率与水平。
(三)数学沟通能力
众所周知,数学沟通能力是构成数学学科核心素养的重要部分,注重培养学生以明确、准确的方式传达数学理念和解题策略,同时要求学生具备高效合作和沟通的技巧,这种能力并不仅限于语言表述,还包括利用图形、符号等多种表达方式进行信息交流。在高中数学教育阶段,还要提升学生的数学沟通能力,教师可以通过策划讨论会、小组合作任务、及成果展示等活动,推动学生之间数学思维的互动与共享,以此来激发他们的交流热情并提高表达水平。另外,在设计教学内容时,教师还应该考虑学生的认知层次和表达习惯,选择合适的教学方式和表达形式,增强沟通效果。而在教学实践中,还要鼓励学生大胆地阐述自己的数学观点,学会尊重并接纳不同的见解,以便在共同探讨与合作中解决数学问题。
二、大概念教学理念在高中数学学科核心素养培养中的渗透与融合策略
(一)变抽象为具体,锻炼学生的“视力”
在高中数学课堂中,培养学生的数学核心素养十分重要,这需要教师认识到数学抽象性的核心地位。函数曲线、立体几何等抽象概念,这不仅是数学学习的难点,也是提升他们数学核心素养的重要突破口。为帮助学生更好地掌握这些概念,教师要引导学生揭示抽象数学背后的实际意义,实现数学知识与实际生活的衔接。在教学实践中,教师应专注于提升学生的“数学洞察力”,也就是培养他们从抽象数学符号中挖掘具体内涵的能力。
例如,在《空间几何体》教学阶段,教师运用大概念教学理念,将几何知识与日常生活中的物体相联系,为学生提供更直观的学习体验,将教室中的黑板擦想象成一个理想的长方体模型,指导学生观察其棱、面等要素,推导长方体的基本性质。另外,教师还可以利用圆锥形的漏斗,引导学生探究其底面、侧面及顶点的特性,深化对圆锥几何特征的理解。而通过将抽象的几何形体与生活中的实物结合在一起,学生能更直观地领悟几何知识,还可以有效提升自身的空间感知能力和抽象思维能力。这不仅展现大概念教学理念在高中数学学科核心素养培养中的独特价值,还帮助学生构建数学知识与实际生活的联系,让他们的学习体验更丰富、深刻。同时以大概念教学理念为引领的教学方法,还引导学生在日常生活中主动探寻与数学知识相印证的实例,通过观察与思考,学生能捕捉到数学的脉络,实现抽象数学概念与具体生活场景的融合。更能增强他们对数学知识的亲近感和实用认同感,并深化他们对抽象数学概念的理解。在自主探索的过程中,学生能不断锻炼自身的数学思维,提高运用数学知识解决问题的能力,从而为今后的学术探索与职业发展奠定坚实的基础。
(二)尊重学情,引发学生质疑
根据相关教学实践,已经充分证明,质疑环节,可以有效提升学生数学课堂参与度。质疑不仅反映学生的思考过程,更是他们思维深化的催化剂。当学生敢于对所学内容提出疑问、勇于探索答案时,他们的思维将得到进一步拓宽,认知能力也将随之提升。不仅如此,学生对教学内容的质疑有助于打破传统的“教师-教材”权威模式,鼓励学生以批判性的视角审视数学知识,从而更深入地参与到数学课堂学习中。这种质疑精神能激发学生的自我展示欲望,让他们通过积极的主观努力验证自己的观点,在过程中实现知识的深度掌握和多种能力的全面发展。
例如,《函数》,根据教学经验显示,“函数的零点”问题常常成为学生思考的难点,在学习这一概念时,学生或许会困惑:“函数的零点难道真的是一个具体的点吗?”这一疑问的提出,立刻引发班级内的热烈讨论。为帮助学生澄清误解,教师要及时在黑板上绘制函数零点的直观图像,并以此为契机,引导学生通过知识迁移的方式对疑问进行更深入的探究和解答。通过充分的交流与讨论,学生最终达成共识:“函数的零点实际上表示的是一个数值,而非几何意义上的点。”对于这一结论,教师要进一步鼓励学生提出新的思考问题。
例如,有学生大胆质疑:“所有的函数是否都必然存在零点?”面对这一具有挑战性的问题,教师首先给予了积极的肯定,并随后引导学生运用零点的存在性定理,结合具体的函数案例进行分析与探讨。对于高中阶段的学生来说,教师还可以进一步延伸零点存在性定理在导数应用与函数图像研究中的重要作用,从而帮助学生构建起更加系统、完善的函数知识体系。这不仅彰显大概念教学理念在高中数学学科核心素养培养中的实践价值,更展现如何通过精心引导学生质疑来有效拓展他们的思维广度、提升数学思维能力,并助力他们逐渐深入掌握数学知识的内核,从而实现数学逻辑推理素养的提升。
(三)学生抽象素养的培养
抽象素养作为新课程改革所强调的核心素养之一,是指学生在充分理解数学知识以后,能了解并提炼出其内在本质的能力。在高中数学的教学中,教师应将培养学生的抽象素养视为重要任务,以此来提升学生的综合数学思维能力。
例如,《数列》这一概念的教学,教师通过精心策划的教学流程,将大概念教学理念融入课堂,并着重培养学生的抽象素养,在教学过程中,教师要先展示一组数字,如,-2,4,10,16,22,28,34,40,46,随后引导学生观察这组数列,尝试寻找其中的潜在规律。面对初看似乎无序的数字排列,学生或许会感到迷茫,难以捉摸其中的联系。在这种情况下,教师可以适时提示学生,通过数学运算来探索数字之间的逻辑关系。在教师的悉心指导下,学生或许会发现这组数字之间的差值为固定的6,也意识到到这是一个等差数列。
这时,教师可以鼓励学生进一步尝试构建等式,用以准确表达数列中的每一个数字,在这一过程中,不仅考验学生的思考与分析能力,更让他们在探索过程中提炼数学知识的精髓,从而有效提升其抽象素养。为巩固并拓展学生的理解层次,教师可以融入更多等差数列的实例,供学生进行分析与总结。最后,通过引入代表项数的未知数n,激发学生推导出等差数列的通项公式。这种由局部到整体、由具体到一般的探究方式,有助于学生把握数学知识的本质,更彰显大概念教学理念在高中数学学科核心素养培养中的实际应用价值。
结束语:
总而言之,培育学生的数学学科核心素养,已成为高中数学教学的核心使命。为达成该目标,教师要进一步理解和应用大概念教学理念,通过合理的教学规划、选择教学内容、及教学方法的创新,全面提升学生的数学学科核心素养。这样的教学过程,有助于夯实学生的数学基础,更为他们今后的学业和职业生涯的发展开辟广阔的前景。在教学阶段,教师还要认识到数学学科核心素养的价值,积极探索和实施有效的培养策略,尤其是大概念教学理念与数学教学的深度融合,以此来促进学生的综合素养提升。
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作者简介:王志勇(1975.08—),男,汉族,甘肃两当人,本科,高级教师,研究方向:高中数学